science
Знания, не рождённые опытом, бесплодны и полны ошибок.
Леонардо да Винчи



Copyleft © 2004 - 2018
physics.com.ua

Электронный web-журнал Physics.com.ua

Научные исследования и технические разработки по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика. Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки. Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.

Контакты Главная | Стартовая | Избранное | Поиск
 

Потеря пароля | Регистрация

   
БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
Высадка космонавтов на Луну будет осуществлена, в лучшем случае, в 2033–2034 годах
Гранты для обучения в аспирантуре по естественным наукам в Германии (программа SALSA)
Видео. Поиск редких процессов на коллайдерах
Пьезо-оптомеханический преобразователь связывает звук, свет и радио
Программу Наноконструктор проекта nanoModel можно скачать бесплатно
VII Международная школа-конференция молодых ученых и специалистов - Современные проблемы физики 2016
Ученые получили температуру ниже абсолютного нуля
С 10-го по 21-е сентября администрация уходит в отпуск

  Новости  
  Новости физики  
  Науку делают люди  
  Гранты, олимпиады, конкурсы и стипендии  
  Знаете ли Вы что...  
  Приборы, научно-технические разработки  
  Программные продукты  
  Конференции, семинары, школы и форумы  
  Физики шутят  
  Новости нашего журнала  
  Экспорт данных в формате RSS  
  Материалы  
  Каталог научных статей  
  Банк рефератов  
  Блог  
  PACS  
  Исторический календарь  
  Нобелевские лауреаты  
  Голосования и опросы  
  Информационные партнёры  
  Полезные ссылки  
  Палата мер и весов  
  Технические требования к предоставляемой информации  
rss2email
Новости электронного web-журнала Physics.com.ua




Рассылки Subscribe.Ru
Лента "Новости электронного web-журнала Physics.com.ua"
  Голосования и опросы  
 

Глобальное потепление - это...

результат неконтролируемого загрязнения атмосферы
результат естественного изменения климата
кто-то его незаметил
средство наживы для экологических организаций



Всего голосов: 1629
Комментариев: 3

 
  Статистика  
 
Яндекс цитирования Rambler's Top100

 
  Реклама  
 

 
 
НОВОСТИ




Экспорт новостей в формате RSS по выбранным категориям

2007-08-01 09:08:21, обсуждение: 0
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ ЧТО... | ЛИКБЕЗ

В поисках абсолютной секретности

В один из тихих субботних вечеров 1946 года Frederic de Hoffman, физик из Los Alamos National Laboratory, хранивший документацию с описанием конструкции атомной бомбы в девяти сейфах, обнаружил в одном из них оставленную кем-то записку: "Если все комбинации на замках одинаковые, то отомкнуть один из них не труднее, чем другой". De Hoffman был в шоке: ядерные секреты похищены… В памяти сразу всплыла случившаяся минувшим летом история с попыткой проникновения неизвестного в секретные лаборатории. Но все оказалось гораздо проще: рядом стоял улыбающийся Ричард Фейнман – известный шутник, который умудрился каким-то образом открыть сейфовый замок, хотя код из шести цифр ему известен не был. Сделал он это не ради забавы, а просто для того, чтобы взять какие-то бумаги, срочно понадобившиеся ему для работы. С тех пор прошло немало лет, но вопрос о защите информации от посягательства извне ничуть не утратил своей актуальности. В частности, большое внимание уделяется разработке новых способов шифровки сообщений, как государственными, так и частными структурами. И хотя с годами эти способы становятся все изощреннее, абсолютной секретности криптографических схем пока достичь не удалось.

В конце второго тысячелетия возникла новая наука – квантовая криптография, основанная на кодировании информации в квантовые состояния отдельных частиц, как правило,  фотонов. Для генерации секретного квантового ключа обычно используется так называемый "протокол BB84" (Bennett & Brassard, 1984). Его суть заключается в следующем. Для поляризации каждого фотона отправитель выбирает по своему усмотрению либо "горизонтально-вертикальный", либо "повернутый" на угол 450 фильтр, см. рис. Каждое направление поляризации соответствует (по предварительной взаимной договоренности) логическим 0 или 1. Фотон по оптоволоконному кабелю приходит к получателю, который для определения его поляризации использует (случайным образом) один из упомянутых типов фильтров. При этом, если выбранная им ориентация фильтра окажется такой же, как у отправителя, то он сможет "прочитать" один бит отправленной ему информации, а если нет – то (согласно законам квантовой механики) с вероятностью 1/2 получит либо правильное, либо неправильное значение этого бита. После передачи определенного количества фотонов отправитель и получатель сравнивают (по открытому каналу, например, по обычному телефону) типы фильтров, использованных тем и другим для каждого фотона, и оставляют только такие биты, которые были отправлены и "прочитаны" с помощью одинаковых фильтров. Этот набор битов и формирует секретный ключ, который в дальнейшем можно использовать для обмена сообщениями (рис.). На первый взгляд протокол BB84 кажется довольно сложным и не очень эффективным. Но его отличительной особенностью является то, что ни один посторонний наблюдатель не в состоянии "подсмотреть" процесс генерации ключа так, чтобы остаться при этом незамеченным. Дело в том, что подсматривающий, определив поляризацию фотона, не может с достоверностью судить о том, каким именно фильтром пользовался отправитель. Поэтому при пересылке перехваченных фотонов получателю он (по теории вероятности) примерно в половине случаев будет использовать другой тип фильтра, нежели отправитель, и измеренная получателем поляризация будет не всегда совпадать с исходной даже при выборе им такого же как у отправителя фильтра. Это несанкционированное вмешательство легко обнаружить: достаточно лишь сравнить (опять же по открытому каналу) какую-то часть отправленного и полученного ключа и, если число расхождений превысит "уровень шума" (определяемый погрешностью измерений поляризации), сказать: "Нас подслушали. Попробуем еще раз".

Но может ли квантовая криптография претендовать на абсолютную секретность? Теоретически – да. А вот практически… Charles Bennett вспоминает, что в первой экспери-ментальной квантовой криптосистеме (1989 год) для переключения поляризации фотонов с "горизонтально-вертикальной" на "повернутую" использовался высо-ковольтный источник, который "жужжал" по-разному в зависимости от того, подавалось напряжение или нет. Подслушав такое жужжание, можно было, используя при перехвате фотонов надлежащие фильтры, в конечном счете разгадать ключ. Позже от этого недостатка избавились, но ведь есть и другие, причем не только субъективные. Например, "квантовым хакерам" из Massachusetts Institute of Technology удалось определить около 40% ключа, "запутывая" поляризацию каждого фотона с его импульсом, но при этом, не изменяя ее [1]. У квантовой криптографии постоянно находят все новые и новые слабые места. Так, согласно теории, отправитель и получатель полностью контролируют свое оборудование. Между тем, можно использовать "грязный прием": посылать фотоны одновременно и тому, и другому [2]. Незначительные дефекты фотодетекторов тоже делают квантовую криптографию уязвимой [3]. А существует еще и пресловутый "человеческий фактор". Ведь Фейнман в 1946 году просто угадал секретную комбинацию из шести цифр. Он понимал, что его друг-физик выбрал в качестве кода такое число, которое знал назубок. И Фейнман угадал со второго раза: "271828" – первые шесть значащих цифр математической константы e. История умалчивает о том, какую комбинацию Фейнман использовал в своей первой попытке. Но не трудно догадаться, что это было "314159".

  1. T.Kim et al, Phys. Rev. A 75, 042327 (2007).

  2. N.Gisin et al, Phys. Rev. A 73, 022320 (2006).

  3. http://lanl.arxiv.org/abs/0704.3253 (2007).

  4. G.Brumfiel, Nature 447, 372 (2007).


ПЕРСТ - Информационный бюллетень



БАК остро нуждается в детекторах для фиксирования элементарных частиц
Эффект рождения гидродинамических потоков от ультразвуковых волн
Создан безмагнитный кремниевый циркуляционный чип для диапазона миллиметровых волн
Физики из Национального института стандартов и технологий (США) добились одновременной квантовой запутанности сразу 219 ионов бериллия (9Be+)
Новый метод получения пучка спин-поляризованны позитронов
Конкурс на лучшую научную работу «Углеродные наноструктуры для альтернативной энергетики и экологии-2007»
Стипендиальная программа Фонда Виктора Пинчука
Вивчено властивості деформованих вуглецевих нанотрубок
Астрономи відкрили новий тип активних галактик
Граждане СНГ смогут поступать в российские вузы со своими дипломами

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи!





Контакты Главная | Поиск


Администрация журнала не несет ответственности за достоверность информации, опубликованной в рекламных объявлениях. При полном или частичном использовании материалов ссылка на physics.com.ua обязательна.
Главный редактор - к.ф.-м.н., н.с. ДонФТИ им. А.А. Галкина НАН Украины, Рассолов С.Г.
Администратор и модератор сайта - Дегтярчук С.В.
Copyleft © Physics.com.ua 2004 - 2018
Хостинг - Брущенко А.
Development programilla.com